En­er­gie­box 2

4403 En­er­gie­box 2 – Wärme

Hin­wei­se zu den Ge­rä­ten:

• In­fra­rot-Ther­mo­me­ter (Elek­tro­nik­ver­sand oder Dis­coun­ter-An­ge­bot <20 €)
• Durch das Fens­ter an der Vor­der­sei­te des Ge­räts ab­sor­biert das Ther­mo­me­ter die In­fra­rot­strah­lung von Kör­per­ober­flä­chen und er­rech­net aus der Wär­me­leis­tung die Tem­pe­ra­tur. Es zeigt die Tem­pe­ra­tur nur kor­rekt an, wenn die­ser keine Wär­me­strah­lung re­flek­tiert. (Letz­te­res wird in 4433_A­B1_Wa­er­me­strah­lung.docx un­ter­sucht.)
• Das IR-Ther­mo­me­ter be­stimmt die mitt­le­re Tem­pe­ra­tur eines „Mess­flecks“, des­sen Größe mit dem Ab­stand vom Mess­ob­jekt zu­nimmt. Von der Grö­ßen­ord­nung ent­spricht der Durch­mes­ser des Mess­flecks etwa dem Ab­stand vom Mess­ob­jekt (vgl. je­wei­li­ge An­lei­tung). Bei den hier vor­ge­schla­ge­nen Ex­pe­ri­men­ten soll­te der Ab­stand etwa 5 cm be­tra­gen.
• Ge­rä­te mit Laser soll­ten nicht von Schü­le­rin­nen und Schü­lern ge­nutzt wer­den!
  (Häu­fig lässt sich ein vor­han­de­ner Laser zu­ver­läs­sig ab­schal­ten.)
• Viele Schü­le­rin­nen und Schü­ler den­ken fälsch­li­cher­wei­se, das Ther­mo­me­ter würde selbst Strah­lung ab­ge­ben. Durch den Laser wird diese Fehl­vor­stel­lung noch un­ter­stützt.
• Al­ter­na­tiv kann man als Ober­flä­chen­ther­mo­me­ter bei vie­len Mes­sun­gen ein­fa­che Di­gi­talther­mo­me­ter mit fle­xi­bler Mess­lei­tung be­nut­zen.
• Matt­schwarz la­ckier­te Stahl­plat­te (12,5cm x 12,5cm)
• Glatt­blech, Stahl, ver­zinkt 50cm x 25 cm (Bau­markt ca. 3 €), in 8 Teile ge­sägt, ent­gra­tet und matt­schwarz la­ckiert (Lack­spray ca. 5 €, reicht für viel mehr)
• 3B-Sci­en­ti­fic bie­tet eine ent­spre­chen­de Me­tall- und eine Kunst­stoff­plat­te als „Ge­rä­te­satz Wär­me­leit­fä­hig­keit“ (U45055, ca. 40€) an.
• Schwar­ze PVC-Hart­schaum­plat­te (12,5cm x 12,5cm)
• 50cm x 25 cm (Bau­markt ca. 3,50 €), in 8 Teile ge­schnit­ten
• Die bei­den Plat­ten sehen ähn­lich aus, füh­len sich aber über­ra­schend un­ter­schied­lich warm an.
• 4 Schei­ben Hob­by­glas (12,5cm x 12,5cm)
• 50cm x 25 cm (Bau­markt ca. 3 €), in 8 Teile ge­schnit­ten
• „Hob­by­glas“ ist Po­ly­sty­rol; „Acryl­glas“ (Ple­xi­glas®) ist Po­ly­me­thyl­me­tha­crylat.
• 2 Ein­mach­rin­ge ca. 10 cm Durch­mes­ser (Haus­halts­wa­ren: 10 Stück <5 €)
• Al­ter­na­tiv: Dich­tungs­ring ca. 10 cm Durch­mes­ser
• Ret­tungs­de­cke (In­ter­net­ver­sand: 10 Stück < 15 €)
• Die Ret­tungs­de­cke be­steht aus einer mit Alu­mi­ni­um be­dampf­ten PET-Folie. Die sil­ber­ne Seite re­flek­tiert In­fra­rot-Strah­lung zu 99%, die gol­de­ne Seite zu 97%.
• Der Hin­weis „Hit­ze­schutz: Gold­sei­te zum Kör­per!“ ist daher sogar ge­fähr­lich! Bei Hitze kann man die Ret­tungs­de­cke höchs­tens als Son­nen­se­gel nut­zen.
• Die Ret­tungs­de­cke nutzt neben der Re­fle­xi­on der Wär­me­strah­lung auch das Ver­hin­dern der Kon­vek­ti­on. Des­we­gen soll­te die Ret­tungs­de­cke lo­cker um den Kör­per ge­legt wer­den, aber mög­lichst dicht ge­schlos­sen sein.
• Es ist fast un­mög­lich, die Ret­tungs­de­cke wie­der exakt zu­sam­men­zu­fal­ten. Hin­rei­chend genau ge­fal­tet soll­te sie mit Viel­zweck­klem­men ge­si­chert in die En­er­gie­box pas­sen.
• Schwar­zes und wei­ßes Ton­pa­pier, Alu­fo­lie (dop­pelt ge­fal­tet) je 12,5cm x 12,5cm
• 4 Viel­zweck­klem­men 32mm (Bü­ro­be­darf: 24 Stück < 10 €)
• An­ders als bei der „En­er­gie­box 1 – En­er­gie über­tra­gen“ gibt es für die Schü­le­rin­nen und Schü­ler keine wei­te­ren Hin­wei­se zu den Ge­rä­ten, da diese ent­we­der selbst­er­klä­rend sind oder auf den Ar­beits­blät­tern er­klärt wer­den.